JP6491962B2 - Relay device and communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線基地局と無線端末間の通信を中継する技術に関する。 The present invention relates to a technology for relaying communication between a radio base station and a radio terminal.
携帯電話やデータ通信端末等の無線端末の普及に伴い、ユーザからは通信のつながりやすさや、より高速な無線通信サービスの提供を求められるようになってきている。無線端末は、無線基地局が送信する電波がカバーするエリア内でしか通信ができず、無線基地局のカバーエリア外では通信不能となってしまう。そのため無線通信事業者各社は、エリア設計を行い、無線基地局からの電波が届かずカバーエリア外になるところができないように無線基地局を設置し、無線通信サービスエリアの品質向上や、高速な無線通信サービスを提供するエリアの拡大を進めている。 With the widespread use of wireless terminals such as mobile phones and data communication terminals, users are increasingly required to provide easier communication connections and higher-speed wireless communication services. The wireless terminal can communicate only within an area covered by radio waves transmitted by the wireless base station, and cannot communicate outside the covered area of the wireless base station. For this reason, each wireless communication carrier company designs the area, installs a wireless base station so that radio waves from the wireless base station do not reach and can not go out of the cover area, improve the quality of the wireless communication service area, The area where communication services are provided is being expanded.
無線基地局からの電波が届きにくい場所として、屋内やビルの地下等が挙げられる。これらの場所は、広域のエリアをカバーするマクロセル基地局(エリアの半径が数百メートル〜数キロメートル)からの電波が届きにくい場所である。このような場所で無線通信サービスを提供するために、小型基地局(フェムトセル基地局(エリアの半径が数メートルから数十メートル))の設置が進められている。小型基地局はひとつの基地局がカバーするエリアが狭く、一般的に、屋内やビルの地下等に多数の無線基地局装置を配置するため、それぞれの装置に有線のバックホール回線の敷設が必要となるため、敷設工事作業によりコスト高となっている。 Examples of places where radio waves from radio base stations are difficult to reach include indoors and underground buildings. These places are places where radio waves from a macrocell base station (area radius of several hundred meters to several kilometers) that covers a wide area are difficult to reach. In order to provide a wireless communication service in such a place, installation of small base stations (femtocell base stations (area radius of several meters to several tens of meters)) is being promoted. A small base station has a small area covered by a single base station. Generally, a large number of wireless base station devices are placed indoors or underground in a building, so a wired backhaul line is required for each device. Therefore, the cost is high due to the laying work.
有線バックホール回線の敷設の工事作業を必要とせずに容易にエリアを拡大またはエリアの品質を向上する方法としては、無線基地局の電波を、電波が届き難いエリアに中継する中継装置を設置する方法がある。中継装置は、無線基地局及び無線端末の各々と無線回線を接続して信号を中継する為、有線によるバックホール回線の敷設が不要であり、回線敷設工事を行うことなく屋内やビルの地下などの電波状況が改善出来る。 As a method to easily expand the area or improve the quality of the area without the need for construction work of laying a wired backhaul line, install a relay device that relays radio base station radio waves to areas where radio waves are difficult to reach There is a way. The relay device relays signals by connecting a wireless line to each of the wireless base station and wireless terminal, so there is no need to lay a wired backhaul line, such as indoors or underground in a building without any line laying work. The radio wave condition of can be improved.
中継装置は、無線基地局と無線回線により接続して通信を行う機能を有する端末部と、無線端末と無線回線により接続して通信を行う基地局部から構成される。中継装置の端末部が誤って自装置の基地局部と無線接続してしまうと、端末部と基地局部の間でデータがループしてしまい、データの中継が出来なってしまうため、中継装置は、自装置内の端末部と基地局部が接続することがないような作りとしておく必要がある。一つの方法としては、中継装置の基地局部の通信を他の無線基地局の通信周波数と異なる周波数で行うようにシステムを構成しておき、中継装置の端末部が自装置の基地局部と異なる周波数で通信を行うようにすることで、中継装置の端末部が自装置の基地局部に接続することを防止できる。 The relay device includes a terminal unit having a function of performing communication by connecting to a radio base station via a radio channel, and a base station unit performing communication by connecting to a radio terminal via a radio channel. If the terminal unit of the relay device mistakenly connects wirelessly with the base station unit of its own device, the data loops between the terminal unit and the base station unit, and the relay of data cannot be performed. It is necessary to make it so that the terminal unit in the own device and the base station unit are not connected. One method is to configure the system so that the communication of the base station part of the relay apparatus is performed at a frequency different from the communication frequency of the other radio base station, and the terminal part of the relay apparatus has a frequency different from the base station part of the own apparatus. By performing communication with the terminal device, it is possible to prevent the terminal unit of the relay device from connecting to the base station unit of the own device.
しかし、IEEE802.16eとして規格化されたMobile WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)や、3GPPより規格化されたTDD−LTE(Time Division Duplex − Long Term Evolution)などの時分割多重方式で通信を行う無線通信システムにおいては、使用可能なチャネル数が少ない場合、無線基地局と中継装置の基地局部が同一の周波数で通信を行わざるをえない場合があり、中継装置の端末部と基地局部の無線接続を防ぐために他の方法が必要となる。 However, Mobile WiMAX (World Wide Interoperability for Microwave Access) standardized as IEEE 802.16e, and TDD-LTE (Time Division Duplex-LongTurm territory that performs standardization from 3GPP) In a communication system, when the number of usable channels is small, the radio base station and the base station unit of the relay device may have to communicate at the same frequency, and the wireless connection between the terminal unit of the relay device and the base station unit may occur. Other methods are needed to prevent this.
中継装置の端末部と基地局部の無線接続を防ぐことを目的とした技術ではないが、中継装置の基地局側通信部と端末側通信部との間における相互干渉を抑える技術として、特許文献1および特許文献2に記載されたものがある。特許文献1では、中継装置が周囲の他の中継装置の送受信タイミングを判定し、判定した結果に基づいて中継装置の送受信タイミングを通常の送受信タイミングまたは通常の送受信タイミングから反転させた反転タイミングに設定する。
また、特許文献2では、中継装置の相互干渉(回り込み干渉または自己干渉)度合いを算出し、算出された相互干渉度合いに応じて、基地局側アンテナ又は移動局側アンテナの少なくとも一方の指向性を変更するようにアンテナ指向性調整部を制御する。
Although it is not a technique aiming at preventing wireless connection between the terminal unit and the base station part of the relay apparatus,
Further, in
特許文献1および特許文献2に記載された相互干渉を抑える技術は、前述の中継装置の端末部が誤って自装置の基地局部と無線接続してしまうという課題に対しても適用可能であるが、特許文献1の技術を利用して中継装置の端末側通信部と基地局側通信部の無線接続を防ぐ場合、中継装置の端末側通信部は他の無線基地局と異なるタイミングで無線端末と通信を行っているため、端末側通信部に接続している無線端末が他の無線基地局にハンドオーバするときには、接続中の端末側通信部との接続を切断してからハンドオーバ先の無線基地局と接続しなければならない。即ちシームレス・ハンドオーバが出来ず通信が一旦切断される。このため、中継装置が公共施設などに設置された場合、多くのユーザがハンドオーバ時に通信断となってしまう可能性がある。
Although the technology for suppressing mutual interference described in
また、特許文献2では端末側通信部又は基地局側通信部のアンテナの指向性を調整して端末側通信部からの電波の干渉を低減することにより、端末側通信部と基地局側通信部の無線接続の可能性も低減することができるが、端末側通信部と基地局側通信部の無線接続を確実に防止することはできない。
In
さらに、複数の中継装置が十分な間隔を確保せずに設置される場合、中継装置が近隣に設置されている他の中継装置に接続してしまう可能性がある。この場合、無線端末から送信されたデータが送信先に届くまでに、複数の中継装置を経由することになる。経由する中継装置が増加した分だけ余計に無線接続制御に関する処理等が発生し、通信データのスループットが低下する問題が発生する。特許文献1および特許文献2に記載された技術は、何れも、中継装置が他の中継装置へ無線接続することを防ぐことは出来ない。
Furthermore, when a plurality of relay devices are installed without securing a sufficient interval, the relay device may be connected to another relay device installed in the vicinity. In this case, the data transmitted from the wireless terminal passes through a plurality of relay apparatuses before reaching the transmission destination. As the number of relay devices that pass through increases, processing relating to wireless connection control and the like occur, and a problem arises in that the throughput of communication data decreases. Neither of the techniques described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、無線回線により無線基地局と接続して通信を行う機能を有する端末部が、自装置の基地局部および他の中継装置の基地局部へ接続することを確実に防止できる中継装置および通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and a terminal unit having a function of communicating with a wireless base station through a wireless channel is connected to a base station unit of the own device and a base station unit of another relay device. It is an object of the present invention to provide a relay device and a communication method that can reliably prevent connection.
上記課題を解決するために本発明においては、一例として、基地局と無線端末の間の無線通信を中継する中継装置であって、基地局と無線通信を行う端末部と、無線端末と無線通信を行う基地局部とからなり、基地局部は、報知信号の基地局情報を送信するシステム情報ブロックで、予め中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を送信するようにしたものである。 In order to solve the above problems, in the present invention, as an example, a relay device that relays wireless communication between a base station and a wireless terminal, a terminal unit that performs wireless communication with the base station, and a wireless communication with the wireless terminal The base station unit is a system information block that transmits base station information of a broadcast signal, and is configured to transmit base station information previously assigned to the base station unit of the relay apparatus.
また、基地局部および端末部は、それぞれ記憶部を有し、中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報は、前記基地局部の記憶部および端末部の記憶部に予め記憶または通信回線を介して受信して記憶しておくようにしたものである。 Each of the base station unit and the terminal unit has a storage unit, and the base station information assigned to the base station unit of the relay device is stored in advance in the storage unit of the base station unit and the storage unit of the terminal unit or via a communication line. Are received and stored.
また、端末部は、端末部が信号を受信可能な基地局について、報知信号のシステム情報ブロックの先頭ブロックのスケジュール情報に、基地局情報を送信するシステム情報ブロックの送信予定がある場合には、基地局情報を受信して、予め記憶しておいた中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報と照合し、一致した場合には、基地局情報を送信してきた基地局を接続先候補から外すようにしたものである。 In addition, for the base station from which the terminal unit can receive signals, the schedule information of the head block of the system information block of the broadcast signal is scheduled to be transmitted in the system information block for transmitting the base station information. The base station information is received and collated with the base station information assigned to the base station section of the relay device stored in advance, and if they match, the base station that transmitted the base station information is identified from the connection destination candidates. It is something that was removed.
本発明によれば、無線回線により無線基地局と接続して通信を行う端末部が、自装置の基地局部および他の中継装置の基地局部への接続することを確実に防止できる中継装置および通信方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the relay apparatus and communication which can prevent reliably the terminal part which connects and communicates with a wireless base station via a radio | wireless line to the base station part of an own apparatus and the base station part of another relay apparatus A method can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る中継装置の接続関係を説明する図である。
本実施形態では、LTE(Long Term Evolution)により無線通信を行う場合を例にとって説明する。中継装置100は無線基地局200と無線端末300との間でデータの中継を行う。本実施形態の説明においては、無線基地局および中継装置の基地局部の総称として、または、そのいずれかを示す呼称として、基地局と記載する場合がある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a connection relationship of a relay device according to an embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a case where wireless communication is performed by LTE (Long Term Evolution) will be described as an example. The
図2は、本発明の一実施形態における中継装置の構成を説明する図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the relay device according to the embodiment of the present invention.
中継装置100は、端末部110と基地局部120で構成される。
まず、端末部110の説明を行う。端末部110は、アンテナを介して無線基地局200とデータの送受信を行う。端末部110の無線処理部111は、無線基地局200との無線接続の制御、無線基地局200から受信するデータのインターフェース部113への送信、インターフェース部113から受信するデータの無線基地局200への送信を行う。端末部110の記憶部112には、無線基地局200との無線接続制御と基地局部120とのデータ通信の制御に必要な設定情報及びパラメータを記憶する。本実施形態では、記憶部112には、少なくともPCIリスト1121およびHNB Name1122が記憶されている。PCIリスト1121とHNB Name1122の内容および生成方法については、図5ないし図8を用いて後述する。
The
First, the
端末部110のインターフェース部113は、中継装置100の基地局部120のインターフェース部122とデータの送受信を行う。本実施形態では端末部110のインターフェース部113と基地局部120のインターフェース部122のデータ送受信はLAN(Local Area Network)ケーブルを介して行う。本実施形態の端末部110の記憶部112は例えば、不揮発性メモリとする。
The
次に、基地局部120の説明を行う。基地局部120は、アンテナを介して無線端末300とデータの送受信を行う。基地局部120の無線処理部121は無線端末300との接続制御、無線端末300から受信するデータの基地局部120のインターフェース部122への送信、基地局部120のインターフェース部122から受信するデータの無線端末300への送信を行う。また、基地局部120のインターフェース部122は、基地局部120の無線処理部121から受信するデータを端末部110のインターフェース部113に送信し、端末部110のインターフェース部113から受信するデータを基地局部120の無線処理部121に送信する。基地局部120の記憶部123には、無線端末300との無線接続制御及び端末部110とのデータ通信の制御に必要な設定情報及びパラメータを記憶する。本実施形態では、記憶部123には、少なくともHNB Name1231が記憶されている。HNB Name1231については、図5ないし図8を用いて後述する。
Next, the
次に、中継装置100の端末部110の無線処理部111が、無線基地局と接続する際の動作を説明する。
図3は、中継装置の端末部と無線基地局との接続手順を説明するシーケンス図である。
図3は、中継装置100の端末部110を中心に記載しているが、LTE規格に基づいて通信を行う無線端末の接続手順も同様のシーケンスとなる。また、図3の無線基地局400は、無線基地局200と中継装置100の近隣の無線基地局である。
Next, the operation when the radio processing unit 111 of the
FIG. 3 is a sequence diagram illustrating a connection procedure between the terminal unit of the relay apparatus and the radio base station.
Although FIG. 3 mainly describes the
図3のシーケンス図では、中継装置100の端末部110はいずれの無線基地局とも接続していない接続待ち状態(RRC(Radio Resource Control) IDLE)(S300)である。接続待ち状態となるのは、無線端末が電源起動後に無線基地局と初期接続する前や、無線端末が無線基地局と接続した後未通信状態が続いたため接続状態(RRC CONNECT)から接続待ち状態に戻った場合などである。
In the sequence diagram of FIG. 3, the
接続待ち状態である中継装置100の端末部110は、接続可能な基地局のサーチを開始する(S301)。端末部110が通信可能な各周波数チャネルでスキャンを行うと、図3では無線基地局200、無線基地局400、中継装置100の基地局部120から同期信号S302、S303、S304を受信する。中継装置100の端末部110は、同期信号(S302、S303、S304)を取得し、無線基地局を物理レイヤで識別するPCI(Physical Cell Identity)を算出(S305)する。PCIは予めネットワーク設計時に無線通信事業者が近隣の無線基地局同士では重複しないように割当てる番号であり、LTEシステムの場合0から503までの値を持つ。
The
端末部110は、基地局のPCIを算出後、その基地局の参照信号を抽出でき、参照信号の受信パワー(RSRP、Reference Singnal Recieved Power)などのパラメータで、各基地局からの受信信号のパワーを確認する。参照信号は無線端末が基地局から受信する信号のパワーを測定するために送信される信号である。図3の例では無線基地局400からの信号はパワーが不十分である(S306)とする。
The
一方、中継装置100の端末部110は、無線基地局200と中継装置100の基地局部120からの受信信号のパワーは十分であると判断する。端末部110は、無線基地局200と中継装置100の基地局部120が報知する情報ブロック(S307、S308)を取得する(S309)。端末部110が無線基地局200および中継装置100の基地局部120から取得する情報ブロックは2種類ある。
On the other hand, the
ひとつはマスター情報ブロック(Master Information Block 以下、MIB)であり、中継装置100の端末部110は、基地局のPCIが分かることで基地局のMIBを取得できる。MIBには中継装置100の端末部110が基地局から受信する信号の帯域幅とシステムフレーム番号が含まれており、この情報をもとに端末部110は、もうひとつの情報ブロックであるシステム情報ブロック(System Information Block 以下、SIB)を取得できる。
One is a master information block (hereinafter referred to as “MIB”), and the
SIBはSIB1〜SIB17までの情報ブロック順で基地局より送信される。このうちSIB1は全ての基地局より決まった周期で送信される。また、SIB2以降の情報ブロックの送信スケジュールは基地局によって異なるため、SIB1でSIB2以降のSIBの送信スケジュールが通知される。中継装置100の端末部110は、基地局から受信する各SIBより基地局のシステム情報を取得し、そのシステム情報をもとに適切と判断して接続先候補基地局として選択(S310)した基地局と接続処理(S311)を行い、基地局と接続(S312)する。
SIBs are transmitted from the base station in the order of information blocks from SIB1 to SIB17. Of these, SIB1 is transmitted at a fixed cycle from all base stations. In addition, since the transmission schedule of information blocks after SIB2 differs depending on the base station, the transmission schedule of SIBs after SIB2 is notified by SIB1. The
次に、中継装置100が無線基地局間でハンドオーバする際の中継装置100の端末部110の無線処理部111の動作を説明する。
図4は、中継装置の端末部が接続中の無線基地局から別の無線基地局へハンドオーバする手順を説明する図である。ハンドオーバとは、無線端末が無線基地局と接続している状態で接続先の無線基地局を変更することである。図4は、中継装置100の端末部110を中心に記載しているが、LTE規格に基づいて通信を行う無線端末についても同様のシーケンスとなる。
Next, the operation of the radio processing unit 111 of the
FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for handing over from a radio base station to which the terminal unit of the relay apparatus is connected to another radio base station. Handover refers to changing a connection destination wireless base station in a state where the wireless terminal is connected to the wireless base station. Although FIG. 4 mainly describes the
図4において、中継装置100の端末部110は、無線基地局200と接続している(S400)。まず、中継装置100の端末部110は、接続先の無線基地局200より近隣の基地局の電波パワーの測定要求(S401)を受信し、基地局のサーチを開始(S402)する。端末部110は、近隣の基地局の電波パワーの測定を行うため、近隣の基地局400、120の同期信号(S403、S404)を取得し、基地局のPCIを算出(S405)する。端末部110は、その後参照信号を取得して参照信号のパワー測定(S406)を行い、その測定結果を作成し無線基地局200に送信(S407、S408)する。
In FIG. 4, the
無線基地局200は、受信した測定結果をもとにハンドオーバ先の無線基地局を決め、ハンドオーバ先の無線基地局とLTEの規格に基づきメッセージのやり取りを行うことでハンドオーバの可能性について確認(S409)し、ハンドオーバの指示を端末部110に送信(S410)する。図4では、無線基地局400をハンドオーバ先の無線基地局と決め、ハンドオーバの可能性について確認している。
The
その後ハンドオーバ元の無線基地局200、ハンドオーバ先の無線基地局400、中継装置100の端末部110でハンドオーバ処理(S411)を行う。この処理において端末部110はハンドオーバ元の無線基地局200との通信回線を切断し、ハンドオーバ先の無線基地局400に接続を行う。その後、ハンドオーバ処理が完了(S412)し、端末部110はハンドオーバ先の無線基地局400にハンドオーバ処理完了通知(RRC Connection Reconfiguration Complete)を送信(S413)する。ハンドオーバ処理完了通知を受信後にハンドオーバ先無線基地局400とハンドオーバ元の無線基地局200がハンドオーバ完了処理(S414)を行う。ハンドオーバに失敗した場合、端末部110はハンドオーバ先の無線基地局400にハンドオーバ処理完了通知を行わずにハンドオーバ元の無線基地局200に再接続の依頼を行うことで、より容易に端末部110はハンドオーバ元の無線基地局200と接続でき、その結果接続状態を維持することが出来る。ハンドオーバ完了処理(S414)が終了するとハンドオーバ完了(S415)となる。
Thereafter, a handover process (S411) is performed by the handover source
以上で説明したように、無線端末または端末部は、無線基地局と接続前の段階では、無線基地局との接続シーケンスにおいて、無線基地局が送信する同期信号を取得してPCIを算出し、さらに無線基地局が送信する報知信号に含まれる情報ブロックも受信することが出来る。しかし、一旦無線基地局に接続した後、無線端末または端末部が別の無線基地局にハンドオーバする場合には、ハンドオーバ処理開始前の段階ではハンドオーバ先の無線基地局の同期信号の取得とPCIの算出までしか行うことができない。 As described above, the wireless terminal or the terminal unit obtains the synchronization signal transmitted by the wireless base station in the connection sequence with the wireless base station in the stage before connection with the wireless base station, calculates the PCI, Furthermore, an information block included in a broadcast signal transmitted by the radio base station can also be received. However, once a wireless terminal or terminal unit is handed over to another wireless base station after connecting to the wireless base station, acquisition of a synchronization signal of the handover destination wireless base station and PCI It can only be done up to the calculation.
ここからは、以上で説明した無線基地局との接続及びハンドオーバ手順の処理をふまえ、中継装置100の端末部110が、中継装置100の基地局部120と無線接続してしまうことを防ぐ構成および処理を含む端末部110と無線基地局との接続及びハンドオーバ手順を図5、6、7を用いて説明する。
From here, the configuration and processing for preventing the
図5は、本発明の一実施形態における中継装置の無線基地局との接続処理を説明するフローチャートである。
図6は、本発明の一実施形態における中継装置の端末部のハンドオーバ開始までの処理を説明するフローチャートである。
図7は、本発明の一実施形態における中継装置の端末部のハンドオーバ開始からハンドオーバ完了までの処理を説明するフローチャートである。
本実施形態では、中継装置100の端末部110と基地局部120の無線接続を防ぐために、本発明を適用する中継装置の基地局部に小型(フェムトセル)無線基地局が任意で送信するHome NodeB Name(以下、HNB Name)を送信させ、端末部110はこの情報をもとに、中継装置の基地局部と他の無線基地局を識別する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a connection process between a relay apparatus and a radio base station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining processing up to the start of handover of the terminal unit of the relay device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining processing from the start of handover to the completion of handover of the terminal unit of the relay device in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, in order to prevent wireless connection between the
HNB Nameとは、小型(フェムトセル)無線基地局が送信するパラメータである。小型(フェムトセル)基地局は、一部の無線端末のみ接続可能なClosed Subscriber Group Cell(以下、CSGセル)基地局又は一部の無線端末に優先的にサービスを提供するHybrid Cell(以下、ハイブリッド・セル)基地局の場合、そのグループ名を無線端末に通知する目的で小型無線基地局が任意で送信する文字列である。但し、中継装置100の基地局部120は全ての無線端末が接続可能な小型基地局であり、無線端末300からは、通常の無線基地局と同様に見える。
HNB Name is a parameter transmitted by a small (femtocell) radio base station. A small (femtocell) base station is a closed subscriber group (hereinafter referred to as CSG cell) base station that can be connected only to some wireless terminals or a hybrid cell (hereinafter referred to as hybrid) that provides services preferentially to some wireless terminals. Cell) In the case of a base station, this is a character string that is arbitrarily transmitted by the small radio base station for the purpose of notifying the radio terminal of the group name. However, the
無線端末は、ある無線基地局がCSGセル基地局又はハイブリッド・セル基地局であることを無線基地局が送信するCSG IndicatorとCSG Identityの2つのパラメータで識別する。HNB Nameは、CSGセル基地局又はハイブリッド・セル基地局を無線端末のユーザが手動で選択できるようにするために任意で送信されるパラメータである。本実施形態では、中継装置100の基地局部120の記憶部123に、HNB Nameを記憶させ、送信させる。
The wireless terminal identifies that a certain wireless base station is a CSG cell base station or a hybrid cell base station by using two parameters of CSG Indicator and CSG Identity transmitted by the wireless base station. HNB Name is a parameter that is optionally transmitted to allow a user of a wireless terminal to manually select a CSG cell base station or a hybrid cell base station. In the present embodiment, the HNB Name is stored in the
中継装置100は、CSGセル基地局又はハイブリッド・セル基地局ではないため、CSG IndicatorとCSG Identityは送信しない。このことを利用し、中継装置100の端末部110には、CSG IndicatorとCSG Identityを送信せずにHNB Nameだけ送信してくる場合に中継装置100の基地局部120であると認識することもできる。この構成により、中継装置100の基地局部120は、一般の無線端末300からは、CSGセル基地局でもハイブリッド・セル基地局でもない通常の無線基地局に見え、中継装置100の端末部110には中継装置100の基地局部120であることが識別できる。
Since
または、予め中継装置100の基地局部120特有のHNB Nameを定めておき、基地局部120および端末部110の記憶部に記憶しておき、端末部110が、基地局から受信したHNB Nameを予め記憶しておいた中継装置の基地局部特有のHNB Nameと照合することで、信号を送信してきた基地局が、中継装置の基地局部であることを認識できる。
Alternatively, the HNB Name specific to the
HNB NameはUTF−8( 8‐bit UCS Transformation Format)の48×8ビット未満の任意の文字列である。本実施形態において、中継装置100の基地局部120が送信するHNB Nameの文字列は、例えば、本発明を適用する中継装置に共通の文字列を一つまたは複数個予め定義しておいて用いる。HB Nameは、中継装置100の端末部110の記憶部112および基地局部120の記憶部123に、無線通信事業者または中継装置のベンダが予め設定してもよいし、通信回線を介して上位の装置から送信して設定してもよい。
HNB Name is an arbitrary character string of less than 48 × 8 bits of UTF-8 (8-bit UCS Transformation Format). In this embodiment, the character string of HNB Name transmitted by the
また、HNB NameはSIB9で送信される。そのため、中継装置100の端末部110は、ハンドオーバ時にはハンドオーバ処理開始前にHNB Nameを確認することができない。そこで、本実施形態では、ハンドオーバ処理開始前の基地局サーチの段階でも無線基地局と中継装置の基地局部との識別が可能なように、中継装置の基地局部であることが判明した基地局部のPCIを自動的に中継装置の端末部にPCIリストとして記憶する仕組とし、端末部は、ハンドオーバ処理開始前にそのPCIリストを確認することで過去に中継装置の基地局部であることを識別済みの基地局部については、ハンドオーバ処理開始前でHNB Nameをまだ受信していない段階であっても識別することを可能にする。PCIリストと中継装置の基地局部が送信するHNB Nameは、中継装置100の端末部110の記憶部112に記憶される。
Also, HNB Name is transmitted by SIB9. Therefore, the
図5を用いて端末部が中継装置の基地局部との無線接続を防止するための処理を含む、端末部における無線基地局への接続手順を説明する。
接続待ち状態(S500)である端末部110は、基地局のサーチを開始し(S501)、基地局から取得した同期信号より基地局のPCIを算出(S502)する。端末部110は、算出したPCIを端末部110の記憶部112に記憶しているPCIリストのPCIと照合する(S503)。照合の結果一致しない場合は、その基地局の参照信号の取得及び受信信号のパワーを測定(S504)する。ステップ502で算出したPCIがPCIリストのPCIと一致する場合は、基地局サーチの開始(S501)に戻る。ステップ503でPCIリストと照合を行うことにより、過去に端末部110が中継装置の基地局部と判断した基地局部との無線接続が防止される。
The connection procedure to the radio base station in the terminal unit including processing for the terminal unit to prevent radio connection with the base station unit of the relay apparatus will be described with reference to FIG.
The
ステップ502で算出したPCIがPCIリストのPCIと一致しない場合、参照信号の取得、信号強度の測定、基地局の適正確認(S504)および情報ブロック取得(S505)まで、図3の通常の接続手順と同手順で行う。情報ブロック取得の際、まず、SIB1で通知されるSIB2以降のSIBの送信スケジュールを確認し、HNB Nameを送信しているSIB9を基地局より受信する予定の有無を確認(S506)する。基地局よりSIB9を受信する予定がない場合、SIBより受信する他のシステム情報を確認し、接続候補基地局を選択(S510)する。
If the PCI calculated in
基地局よりSIB9を受信する予定がある場合、HNB Nameを取得し(S507)、取得したHNB Nameを端末部110の記憶部112に予め記憶されているHNB Nameと照合(S508)する。取得したHNB Nameと端末部110の記憶部112に記憶されているHNB Nameが一致しない場合ステップ510に遷移する。
When there is a plan to receive SIB9 from the base station, HNB Name is acquired (S507), and the acquired HNB Name is collated with HNB Name stored in advance in
ステップ507で無線基地局から取得したHNB Nameが記憶部112に記憶されているHNB Nameと一致する場合、ステップ502で算出したPCIをPCIリストに記憶(S509)後、基地局サーチ開始(S501)に戻る。ステップ508の処理を行うことにより、これまで端末部が中継装置の基地局部と判断したことのない中継装置の基地局部に、端末部が接続してしまうことを防止できる。
上記の過程を適切な接続候補が見つかるまで繰り返し、接続候補が見つかった場合無線基地局と接続処理を行い(S511)、接続状態(S512)に遷移する。
When the HNB Name acquired from the radio base station in
The above process is repeated until an appropriate connection candidate is found. When a connection candidate is found, connection processing is performed with the radio base station (S511), and the state transitions to the connection state (S512).
次に、図6を用いて本発明の一実施形態における端末部のハンドオーバ処理開始までの手順を説明する。
まず、接続状態(S600)である端末部110は、基地局サーチを開始(S601)する。端末部は、基地局から同期信号の取得及びPCI算出(S602)まで図4を用いて説明したハンドオーバ手順と同手順で行う。中継装置の端末部は、ステップ602で算出したPCIを端末部の記憶部に記憶されているPCIリストと照合し(S603)、一致しない場合参照信号の取得と受信信号のパワーの測定を行う(S604)。その後、図4を用いて説明したハンドオーバ手順と同様にハンドオーバ処理まで行う。
算出したPCIがPCIリストのPCIと一致した場合、基地局サーチ開始(S601)に戻る。これにより、端末部が無線基地局と接続を行う際に、自中継装置の基地局部又は他中継装置の基地局部であると過去に判断したPCIを有する基地局部にハンドオーバすることを防止できる。
Next, the procedure up to the start of the handover process of the terminal unit according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
First, the
If the calculated PCI matches the PCI in the PCI list, the process returns to the base station search start (S601). Thereby, when the terminal unit connects to the radio base station, it is possible to prevent handover to a base station unit having a PCI determined in the past as being a base station unit of the own relay device or a base station unit of another relay device.
次に、図7にて本実施形態におけるハンドオーバ処理開始後の手順を説明する。ハンドオーバ処理開始(S700)後、中継装置の端末部はハンドオーバ先基地局の情報ブロックを取得(S701)し、情報ブロックのSIB1で通知されるSIB9の受信予定を確認(S702)する。ハンドオーバ先の基地局からSIB9を受信する予定がない場合、ハンドオーバ先の基地局にハンドオーバ完了通知(S708)を行う。ステップ702でSIB9の受信予定が確認された場合、中継装置の端末部は、ハンドオーバ先基地局が送信する情報ブロックのSIB9からHNB Nameを取得(S703)し、取得したHNB Nameと端末部の記憶部に記憶されているHNB Nameを照合する(S704)。受信したHNB Nameが記憶部112に記憶されているHNB Nameと一致しない場合、ハンドオーバ先基地局とハンドオーバ元基地局のハンドオーバ処理を行い、完了するとハンドオーバ処理完了通知を送信(S708)し、ハンドオーバ処理が完了(S709)する。
Next, the procedure after the start of the handover process in the present embodiment will be described with reference to FIG. After the handover process starts (S700), the terminal unit of the relay apparatus acquires the information block of the handover destination base station (S701), and confirms the reception schedule of SIB9 notified by SIB1 of the information block (S702). If there is no plan to receive SIB9 from the handover destination base station, a handover completion notification is sent to the handover destination base station (S708). When the reception schedule of SIB9 is confirmed in
ステップ703でハンドオーバ先の基地局から取得したHNB Nameが記憶部に記憶されているHNB Nameと一致した場合は、ハンドオーバ先基地局のPCIを端末部の記憶部のPCIリストに記憶(S705)する。その後、ハンドオーバ先の基地局にハンドオーバ処理完了を通知せずに、ハンドオーバ元の基地局に再接続依頼を送信(S706)する。ハンドオーバ元の基地局と接続可能な場合、接続状態を維持し、接続不可能な場合接続待ち状態に(S707)なる。
If the HNB Name acquired from the handover destination base station in
以上説明した本発明においては、端末部が無線基地局と接続を行う前に自中継装置100の基地局部120又は他中継装置100の基地局部120と判断したことがない基地局部120にハンドオーバされることが防止される。
上記より本実施形態における、中継装置100の端末部110が自中継装置100の基地局部120又は他中継装置100の基地局部120と接続を防止する処理について説明した。
In the present invention described above, the terminal unit is handed over to the
From the above, the processing for preventing the
次に、図8を用いて中継装置100の端末部110の記憶部112に記憶されるPCIリストについて説明する。
図8は、PCIリストの構成例を示す図である。
本実施形態では、PCIリストには、最大32個のPCIが格納可能とする。図5で説明したように、PCIリストには、端末部が無線基地局から取得したHNB Nameが、端末部の記憶部に記憶されているHNB Nameと一致する場合、算出したPCIを記憶する。端末部は、PCIリストにより、端末部が無線基地局と接続を行う際に、自中継装置の基地局部又は他中継装置の基地局部であると過去に判断したPCIを有する基地局部に接続またはハンドオーバすることを防止できる。
Next, a PCI list stored in the
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a PCI list.
In the present embodiment, a maximum of 32 PCIs can be stored in the PCI list. As described with reference to FIG. 5, the PCI list stores the calculated PCI when the HNB Name acquired by the terminal unit from the radio base station matches the HNB Name stored in the storage unit of the terminal unit. When a terminal unit connects to a radio base station according to a PCI list, the terminal unit connects or performs handover to a base station unit having a PCI that has been determined to be a base station unit of its own relay device or a base station unit of another relay device in the past. Can be prevented.
端末部は、無線通信方式としてLTEを用いている無線通信システムでは、無線基地局のPCIは0から503までの値を持つことが出来る。そのため、1つのPCIを格納するために9ビットの領域が必要になり、リストの0から31までのインデックスを格納するために5ビットの領域が必要になる。 In the radio communication system using LTE as the radio communication system, the terminal unit can have a value of 0 to 503 for the PCI of the radio base station. Therefore, a 9-bit area is required to store one PCI, and a 5-bit area is required to store the indexes from 0 to 31 in the list.
以上説明した実施形態では、中継装置は端末部と基地局部が一体となった構成を例に示して説明したが、端末部と、基地局部をそれぞれ別の筐体とし、中継装置の設置時に、端末部と、基地局部を設置場所に運び、インターフェース部を任意の長さのLANケーブルや光ケーブルなどで接続して中継装置を組み立てる構成であってもよい。 In the embodiment described above, the relay device is described as an example of a configuration in which the terminal unit and the base station unit are integrated, but the terminal unit and the base station unit are separate casings, and when the relay device is installed, The relay unit may be assembled by transporting the terminal unit and the base station unit to the installation location and connecting the interface unit with a LAN cable or an optical cable having an arbitrary length.
100 中継装置
110 端末部
111 端末部の無線処理部
112 端末部の記憶部
113 端末部のインターフェース部
120 基地局部
121 基地局部の無線処理部
122 基地局部のインターフェース部
123 基地局部の記憶部
200,400 無線基地局
300 無線端末
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基地局と無線通信を行う端末部と、
前記無線端末と無線通信を行う基地局部とからなり、
前記基地局部は、報知信号に中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を含めて送信し、
前記基地局部および前記端末部は、それぞれ記憶部を有し、前記中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報は、前記基地局部の記憶部および前記端末部の記憶部に予め記憶または通信回線を介して受信して予め記憶し,
前記基地局部は、報知信号の基地局情報を送信するシステム情報ブロックで中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を送信し、
前記端末部は、該端末部が信号を受信可能な前記基地局部および前記基地局について、前記報知信号のシステム情報ブロックの先頭ブロックのスケジュール情報に、前記基地局情報を送信するシステム情報ブロックの送信予定がある場合には、該基地局情報を受信して、前記予め記憶しておいた中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報と照合し、一致した場合には、該基地局情報を送信してきた基地局を接続先候補から外すことを特徴とする中継装置。 A relay device that relays wireless communication between a base station and a wireless terminal,
A terminal unit for performing wireless communication with the base station;
Consisting of a base station section that performs wireless communication with the wireless terminal,
The base station part transmits the broadcast signal including base station information assigned to the base station part of the relay device,
Each of the base station unit and the terminal unit has a storage unit, and base station information allocated to the base station unit of the relay device is stored in advance in a storage unit of the base station unit and a storage unit of the terminal unit or a communication line Received in advance and stored in advance,
The base station unit transmits base station information assigned to the base station unit of the relay device in a system information block that transmits base station information of a broadcast signal,
The terminal unit transmits a system information block that transmits the base station information to schedule information of a head block of the system information block of the broadcast signal for the base station unit and the base station from which the terminal unit can receive signals. When there is a plan, the base station information is received and collated with the base station information assigned to the base station section of the relay device stored in advance. A relay apparatus, wherein a base station that has transmitted is excluded from connection destination candidates.
無線端末と無線通信を行う基地局部は、無線端末向けに送信する報知信号に、予め中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を含めて送信し、
前記基地局部および基地局と無線通信を行う端末部は、前記中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を予め記憶または通信回線を介して受信して予め記憶し、
前記基地局部は、報知信号の基地局情報を送信するシステム情報ブロックで、予め中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報を送信し、
前記端末部は、該端末部が信号を受信可能な前記基地局部および前記基地局について、前記報知信号のシステム情報ブロックの先頭ブロックのスケジュール情報に、前記基地局情報を送信するシステム情報ブロックの送信予定がある場合には、該基地局情報を受信して、前記予め記憶しておいた中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報と照合し、一致した場合には、該基地局情報を送信してきた基地局を接続先候補から外すことを特徴とする通信方法。 A communication method in a relay device that relays wireless communication between a base station and a wireless terminal,
The base station unit that performs radio communication with the radio terminal transmits the notification signal to be transmitted to the radio terminal including the base station information previously assigned to the base station unit of the relay device,
The base station unit and the terminal unit that performs radio communication with the base station store the base station information allocated to the base station unit of the relay device in advance or stored via a communication line ,
The base station unit is a system information block that transmits base station information of a broadcast signal, and transmits base station information that is assigned in advance to the base station unit of the relay device,
The terminal unit transmits a system information block that transmits the base station information to schedule information of a head block of the system information block of the broadcast signal for the base station unit and the base station from which the terminal unit can receive signals. When there is a plan, the base station information is received and collated with the base station information assigned to the base station section of the relay device stored in advance. A communication method, wherein a base station that has transmitted is excluded from connection destination candidates .
前記基地局部および前記端末部は、それぞれ記憶部を有し、前記中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報は、前記基地局部の記憶部および前記端末部の記憶部に記憶し,
前記端末部は、受信した基地局情報が、前記予め記憶しておいた中継装置の基地局部に割り当てられた基地局情報と一致した場合には、基地局情報を送信してきた基地局の識別子を前記記憶部のリストに格納することを特徴とする通信方法。 The communication method according to claim 4 ,
The base station unit and the terminal unit each have a storage unit, base station information assigned to the base station unit of the relay device is stored in the storage unit of the base station unit and the storage unit of the terminal unit,
When the received base station information matches the base station information assigned to the base station part of the relay device stored in advance, the terminal unit sets the identifier of the base station that has transmitted the base station information. A communication method characterized by storing in a list of the storage unit.
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